一种具有双重活性的外给电子体及其应用制造技术

本发明专利技术提供一种具有双重活性的外给电子体及其应用。所述外给电子体具有如下式I或式II所示结构。本发明专利技术提供的外给电子体，不仅可以作为催化剂的组成成分用于催化丙烯聚合得到规整度较高的聚丙烯，还可以对聚丙烯分子链进行改性，使聚丙烯分子链末端具有反应性基团或易发生化学反应的基团，使其聚丙烯具有化学活性，扩展了聚丙烯的应用范围。扩展了聚丙烯的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种具有双重活性的外给电子体及其应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种具有双重活性的外给电子体及其应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯是树脂经过几十年的发展，已经成为通用树脂中产量最大之一的树脂，对聚丙烯树脂进行改性后，可成为具有特定性能的专用料，应用于特定场合。
[0003]聚丙烯由丙烯单体聚合得到，由于甲基的存在，丙烯单体在聚合形成长分子链时，存在三种排列方式：一种为无规则随机接入分子链的，整体来看，分子链结构属于无序，称为无规聚丙烯(aPP)，低分子量aPP为油状或橡胶态；第二种为头
‑
头或尾
‑
尾规律地接入，称为间规聚丙烯(sPP)，现在间规聚丙烯一般用茂金属催化剂来催化聚；第三种为头
‑
尾有序地接入聚丙烯分子链称为等规聚丙烯(iPP)。
[0004]等规聚丙烯具有良好的物理力学性能和耐化学品、代吸湿性、优良的加工性能、良好的性价比及可重复再生利用的特点而广泛用于工业、农业、电力、医疗防护卫生、日用品、汽车等众多领域工。但等规聚丙烯是由碳和氢组成的饱和的分子链，分子存在化学惰性，分子链是极性的，造成等规聚丙烯印刷性、抗静电性、与其它极性高分子材料及无机填料相容性均较差，一定程度上影响了其广泛的应用。现有技术中，一般通过二种途径改变：一是通过特殊的催化剂体系与极性单体共聚，但是至今仍未有通过该途径生产的工业产品出现；另一个途径是在保持等规聚丙烯的固有的性能下，通过后改性反应在等规聚丙烯链上引入极性基团或其它功能性基团，赋予等规聚丙烯功能化，功能化的等规聚丙烯其粘结性印刷性与其它材料共混性能，拓宽了等规聚丙烯的应用范围。
[0005]随着聚丙烯树脂应用的扩展，现阶段聚丙烯树脂的生产装置规模越来越大型，虽然如此，其采用的催化剂仍然以Ziegler
‑
Natta类型催化剂为主导，且此类催化剂的各项性能仍在不断改进提高。
[0006]烯烃聚合用Ziegler
‑
Natta催化剂通常由以下三个组份组成的：1)以镁、钛、卤素和内给电子体组成的过渡金属负载型的固体催化剂组份；2)助催化剂组份，通常为有机铝化合物，如烷氧基铝、一氯烷氧基铝；3)外给电子体组份，通常为有机硅化合物、碳酸酯类化合物。其中固体催化剂和外给电子体二种组份对于聚丙烯聚聚合时的定向能力(聚丙烯分子链排列序列结构或简称等规度)和聚合效率及氢气调节分子量的敏感性具有显著的影响。
[0007]随着对Ziegler
‑
Natta类型催化剂的不断深入研究，虽然可以通过Ziegler
‑
Natta类型催化剂制备得到等规度比较高的聚丙烯，但是无法同时对其进行“改性”，使聚丙烯分子链上具有反应性基团。
[0008]吕占霞、胡有良提《合成树脂及塑料2002年第19卷6期51～56》“反应性基团”功能化法，是指在聚合过程中将反应性基团的单体引入聚烯烃分子链中或者分子链末端，之后利用被引入单体带有反应性基团的化学性质来进一步制备多功能化聚烯烃，该作者认为：
“
反应性功能化法是一种有潜力的功能化聚烯烃，可以在不损失聚烯烃性能情况下，进一步接入高浓度的功能性基团，同时指出伯硅烷和仲硅烷在甲苯下都可以作为烯烃聚合反应的链转移剂，且用量较多。
[0009]因此，如何提供一种具有较高氢调敏感性、较高的活性的新型的外给电子体，进而制备得到具有较高的等规度的聚丙烯，并且同时在聚丙烯分子链上具有“反应性基团”，已成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0010]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种具有双重活性的外给电子体及其应用。本专利技术中，通过选用具有特定结构式的外给电子体，其不仅可以作为催化剂的组成成分用于催化丙烯聚合得到规整度较高的聚丙烯，还可以对聚丙烯分子链进行改性，使聚丙烯分子链末端具有反应性基团或易发生化学反应的基团，扩展了聚丙烯的应用范围。
[0011]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]第一方面，本专利技术提供一种具有双重活性的外给电子体，所述外给电子体具有如下式I或式II所示结构：
[0013]R1Si(OR2)3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式I；
[0014]R3R4Si(OR2)2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式II；
[0015]其中，R1表示C4以上的取代或未取代的环烷烯基；
[0016]R2表示C1～C5直链或支链烷基；
[0017]R3表示C1～C8直链或支链烷基、C4以上的取代或未取代的环烷基、C4以上的取代或未取代的环烷烯基；
[0018]R4表示C4以上的取代或未取代的环烷基、C4以上的取代或未取代的环烷烯基，且R3和R4中至少一个表示C4以上的取代或未取代的环烷烯基；
[0019]R1、R3和R4中所述取代的取代基各自独立地包括烷基。
[0020]本专利技术中，所述双重活性为催化活性和化学活性。
[0021]本专利技术中，通过选用具有特定结构式的外给电子体，其不仅可以作为催化剂的组成成分用于催化丙烯聚合得到规整度较高的聚丙烯(体现外给电子体的催化活性)，还可以对聚丙烯分子链进行改性，使聚丙烯分子链末端具有反应性基团或易发生化学反应的基团(体现外给电子体的化学活性)，扩展了聚丙烯的应用范围。
[0022]本专利技术中，C4以上的碳原子个数可以是C5、C6、C7、C8、C10、C12或C15等。
[0023]C1～C8可以是C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7或C8。
[0024]C1～C5可以是C1、C2、C3、C4或C5。
[0025]R1、R3和R4中所述取代的取代基可以是甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等。
[0026]以下作为本专利技术的优选技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的目的和有益效果。
[0027]作为本专利技术的优选技术方案，所述外给电子体中至少具有两个环结构。
[0028]当外给电子体为式I化合物时，R1表示的环烷烯基为具有至少两个环结构的环烷烯基；当外给电子体为式II化合物时，R3和R4中共至少含有两个环结构。
[0029]作为本专利技术的优选技术方案，所述环烷烯基选自降冰片烯基、环戊二烯基或α
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蒎烯基中的任意一种。
[0030]作为本专利技术的优选技术方案，所述C1～C8直链或支链烷基选自甲基、乙基、异丙基或异丁基中的任意一种。
[0031]优选地，所述环烷基选自环戊基或环已基。
[0032]作为本专利技术的优选技术方案，所述R2选自甲基或乙基，优选为甲基。
[0033]作为本专利技术的优选技术方案，所述外给电子体选自降冰片烯基三甲氧基硅烷(NTMS)、降冰片烯基甲基二甲氧基硅烷(NM
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donor)、降冰片烯基异丙基二甲氧基硅烷(NP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
任一项所述的Ziegler
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张震，马殿伟，张广山，李慧君，周斌，
申请(专利权)人：山东鲁晶化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：